24. Únava (rozdělení dle Wohlerovy křivky, fáze únavového poškození)

Únava materiálu vzniká při cyklickém namáhání součástí. Její podstatou jsou nevratné změny způsobené cyklickou plastickou deformací. Celý proces únavy lze rozdělit do několika fází

1. Změna mechanických vlastností v celém objemu zatěžovaného kovu

2. Intenzivní lokální plastická deformace v povrchových oblastech, vede k iniciaci únavové trhliny

3. Šíření únavové trhliny

4. Lom materiálu

Wohlerova křivka je experimentálně zjištěný počet cyklů do lomu materiálu v závislosti na napětí. Pro ocel dochází při počtu cyklů 10⁶-10⁷ k únavovému lomu při napětí c, které se označuje jako mez únavy. Mez únavy je tedy největším napětím, při kterém vydrží materiál teoreticky neomezený počet cyklů. Oblast 10⁶-10⁷ cyklů je vysokocyklová únava, často se sleduje oblast 10³-10⁴ cyklů, tzv. nízkocyklová únava.

25. Lom při únavě, činitelé ovlivňující únavu materiálu

Lom při únavě vzniká po překročení určitého počtu cyklů při daném napětí _c. Vzniká v oblasti vysokocyklové únavy, kde je hlavní podíl šíření únavové trhliny, vedoucí ve finále až k lomu.

Vysokocyklovou únavu ovlivňuje řada faktorů, například

• Pevnost materiálu (u ocelí je mez únavy 0,3-0,45 R_m)

• Mikrostruktura (únavově namáhané součásti je vhodné zušlechťovat)

• Způsob namáhání

• Kvalita povrchové vrstvy (zlepšit nitridací, tvářením, zhoršuje se odolnost například galvanickým pokovením nebo oduhličením)

• Velikost součásti (růst rozměrů o 1 až 2 řády sníží _C o 40-60 procent).

26. Rozdělení mechanických zkoušek

1. podle způsobu zatěžování – tahem, tlakem, ohybem, krutem, střihem,

2. podle stavu napjatosti – na zkoušky při jednoosé, dvouosé i tříosé napjatosti

3. podle časového průběhu zát. síly – statické, dynamické (velké změny, rychlá def.)

4. podle fyzikálních podmínek – na zkoušky za různých teplot a v různých prostředích

Dále je možno zkoušky rozdělit také na destruktivní (dojde k zničení vzorku) a nedestruktivní

27. Tahová zkouška

S počívá v postupném zatěžování zkušební tyče většinou až do přetržení na dvě části. Zjišťujeme při ní pevnostní a plastické vlastnosti materiálu. Zkušební tyče mají normovaný tvar a rozměry. Z provedené tahové zkoušky vyhodnocujeme mez kluzu, mez pevnosti, tažnost a kontrakci.

Mez kluzu R_p – mez prvních plastických deformací , buď výrazná (z diagramu), nebo smluvní, například R_p0,2 – deformace dosáhla 0,2 procent původní délky.

Mez pevnosti R_m – Napětí odpovídající největšímu zatížení zkušební tyče.

Tažnost A – Trvalé poměrné prodloužení měřené délky po přetržení tyče. A=L-L₀/L₀. Počáteční délka bývá vztažená k S₀ podle vztahu L₀=k.sqrt(S₀). Mezinárodně přijatá hodnota pro k=5,65. Pro jiné hodnoty se dává hodnota k do indexu, například A_11,3. Pro nepoměrné například A_60mm.

Kontrakce Z – Největší změna průřezu pro přetržení Z=S₀-S/S₀. Měří se průměr tyče v místě největšího zaškrcení.

Mez pevnosti v tahu